CN115954802A - 风电海缆铺设系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海缆技术领域，具体是风电海缆铺设系统，包括承载机架以及牵引船体，承载机架包括导向机框、与导向机框相对接的定位机框、以及与定位机框相对接的周转机框；导向机框内置有导向轨道，以及设置于导向轨道侧沿若干定位夹具；定位机框内置有压合架，压合架分别设置于定位机框的两侧，导向轨道与压合架之间的通道相对接；周转机框内置有支撑架板，支撑架板的末端延伸于海内；牵引船体上设置有支撑架、以及安装于支撑架底端的拉动机件，拉动机件用以牵引海缆。本发明致力于设计承载机架在水陆交界区域对海缆进行支撑、定位、缓冲处理，从而减少海内的水压、水流运动对该区域海缆的影响。

Description

风电海缆铺设系统

技术领域

本发明涉及海缆技术领域，具体是风电海缆铺设系统。

背景技术

随着我国海上风电的发展，我国将进入海上风电规模化发展期，要开发建设离岸距离远、容量较大的海上风电场，而这些风电工程均需设置海上升压站，海上升压站的建立离不开海缆的铺设。同陆地电缆相比，其海内铺设不需要挖坑道或用支架支撑，因而投资少，建设速度快；并且除了登陆地段以外，电缆大多在一定深度的海底，不受风浪等自然环境的破坏和人类生产活动的干扰。

现有技术中，海缆的铺设方式一般是在退潮露滩时利用履带式挖掘机将海缆埋设至需要的深度，在高潮位时，利用船只沿着海缆线路进行铺设处理；在登陆地段与海面底端之间为水陆交界处，由于陆地和海内的受压程度存在很大差异，从而会使得该区域的海缆扭曲、受损的风险相对更大，故而如何在海缆铺设牵引时，有效的在水陆交界处进行支撑，是现有海缆铺设系统需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供风电海缆铺设系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

风电海缆铺设系统，包括承载机架以及牵引船体，所述承载机架包括导向机框、与导向机框相对接的定位机框、以及与定位机框相对接的周转机框；

所述导向机框内置有导向轨道，以及设置于导向轨道侧沿若干定位夹具；

所述定位机框内置有压合架，压合架分别设置于定位机框的两侧，导向轨道与压合架之间的通道相对接。

所述周转机框内置有支撑架板，所述支撑架板的末端延伸于海内；

所述牵引船体上设置有支撑架、以及安装于支撑架底端的拉动机件，拉动机件用以牵引海缆。

作为本发明进一步的方案：所述导向轨道包括导向机台、安装于导向机台上的拨动带，所述定位夹具安装于导向机台上，导向机台上还设置若干支撑支台，所述支撑支台设置与定位夹具之间并且用以支撑拨动带。

作为本发明进一步的方案：所述定位夹具包括安装于导向机台上底支板、设置于底支板上的捏合轨道、以及通过捏合轨道分别安装于底支板两侧的捏合块，所述捏合块上均设置有安装槽，安装槽中安装有定位辊，所述拨动带穿设于定位辊之间的空间。

作为本发明进一步的方案：所述压合架包括安装于定位机框上的固定基架和活动压板，固定基架和活动压板之间设置有内压架，所固定基架由若干支撑栏组成，支撑栏之间设置有加强板，加强板上通过转向轴安装有支撑斜板，所述活动压板上设置有连接栓，所述支撑斜板的另一端安装于连接栓上。

作为本发明进一步的方案：所述活动压板上还设置有外支凸起，所述外支凸起通过活动栓安装有弹簧支杆，所述弹簧支杆的杆端通过外支块安装于支撑斜板的板面上。

作为本发明进一步的方案：所述支撑架板包括与定位机框相对接的出料支板、连接于出料支板板端的周转支板、以及连接于出料支板板端的外沿支板， 所述出料支板与周转支板之间、周转支板与外沿支板之间均通过活动轴相连接。

作为本发明进一步的方案：所述周转机框内还设置有支撑底板，支撑底板设置于支撑架板的底沿并且设置有支撑底杆，所述支撑底杆的杆端设置有分支支架，分支支架的一侧设置有外支架杆，所述外支架杆支撑于相应的活动轴底沿，两侧的外支架杆与周转支板之间设置有外支弹簧。

作为本发明再进一步的方案：所述分支支架的另一侧设置有内支架杆，两侧的内支架杆于周转支板的中线位置交汇并且安装有中位支块，所述中位支块通过摆向轴安装有支撑底框，所述支撑底框朝向侧沿设置有内支弹簧，所述周转支板安装于支撑底框上，所述周转支板的底平面两端设置有下沿凸起，两侧的内支弹簧分别支撑于下沿凸起处。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明致力于设计承载机架在水陆交界区域对海缆进行支撑、定位、缓冲处理，从而减少海内的水压、水流运动对该区域海缆的影响。导向机框与海缆的安装辊架进行对接，海缆沿着导向轨道导入并且向外延伸，定位夹具设置于导向轨道侧沿，在保持海缆的运动趋势下对海缆进行定位；海缆导入至定位机框内，内穿于压合架之间的通道中，两侧的压合架对海缆形成弹性挤压趋势，保持海缆不发生方向偏移，支撑架板延伸于海内，支撑起从陆地延伸到海内的该区域海缆，避免海内水流的运动，致使该区域海缆产生撞击摩擦，辅助支撑并保护海缆。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的风电海缆铺设系统的整体结构示意图。

图2为本发明实施例提供的承载机架的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的导向机框的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的定位夹具的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的定位机框的结构示意图。

图6为本发明图5中A区域的结构示意图。

图7为本发明实施例提供的周转机框的结构示意图。

图8为本发明实施例提供的周转机框的侧视角结构示意图。

图中：11、承载机架；12、导向机框；13、定位机框；14、周转机框；15、导向轨道；16、定位夹具；17、压合架；18、支撑架板；21、牵引船体；22、支撑架；23、拉动机件；31、导向机台；32、支撑支台；33、拨动带；41、底支板；42、捏合块；43、捏合轨道；44、定位辊；45、安装槽；51、固定基架；52、活动压板；53、内压架；61、加强板；62、支撑栏；63、转向轴；64、连接栓；65、支撑斜板；66、外支凸起；67、活动栓；68、弹簧支杆；69、外支块；71、出料支板；72、周转支板；73、外沿支板；74、支撑底板；75、支撑底杆；76、分支支架；77、外支架杆；78、活动轴；79、外支弹簧；81、内支架杆；82、中位支块；83、摆向轴；84、支撑底框；85、下沿凸起；86、内支弹簧。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或同种要素。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

在一个实施例中；

请参阅图1和图2，提供了风电海缆铺设系统，包括承载机架11以及牵引船体21，所述承载机架11包括导向机框12、与导向机框12相对接的定位机框13、以及与定位机框13相对接的周转机框14；

所述导向机框12内置有导向轨道15，以及设置于导向轨道15侧沿若干定位夹具16；

所述定位机框13内置有压合架17，压合架17分别设置于定位机框13的两侧，导向轨道15与压合架17之间的通道相对接。

所述周转机框14内置有支撑架板18，所述支撑架板18的末端延伸于海内；

所述牵引船体21上设置有支撑架22、以及安装于支撑架22底端的拉动机件23，拉动机件23用以牵引海缆。

本实施例用于海缆的铺设作业，在退潮露滩时，利用相关的挖掘工具将海缆埋设至需要的深度，从而将海缆于陆地区域固定，承载机架11用以于水陆交界区域支撑起海缆，并且将海缆导向至海内；拉动机件23用以牵引海缆，支撑架22上设置有升降机台，将海缆放入至预定的海内深度，通过牵引船体21的运动牵引海缆的铺设。

本实施例致力于设计承载机架11在水陆交界区域对海缆进行支撑、定位、缓冲处理，从而减少海内的水压、水流运动对该区域海缆的影响。施工时，导向机框12与海缆的安装辊架进行对接，海缆沿着导向轨道15导入并且向外延伸，定位夹具16设置于导向轨道15侧沿，在保持海缆的运动趋势下对海缆进行定位；海缆导入至定位机框13内，内穿于压合架17之间的通道中，两侧的压合架17对海缆形成弹性挤压趋势，保持海缆不发生方向偏移，支撑架板18延伸于海内，支撑起从陆地延伸到海内的该区域海缆，避免海内水流的运动，致使该区域海缆产生撞击摩擦，辅助支撑并保护海缆。

在一个实施例中；

基于上述实施例，对于导向机框12的具体实施结构，请参阅图3和图4，本实施例设计如下：

所述导向轨道15包括导向机台31、安装于导向机台31上的拨动带33，所述定位夹具16安装于导向机台31上，导向机台31上还设置若干支撑支台32，所述支撑支台32设置与定位夹具16之间并且用以支撑拨动带33。

导向轨道15的主体为导向机台31、导向机台31的上沿区域设置有拨动带33，拨动带33的带面上设置有拨动纹路，拨动带33贴合于海缆的底平面区域，利用摩擦力辅助带动海缆的运动。

所述定位夹具16包括安装于导向机台31上底支板41、设置于底支板41上的捏合轨道43、以及通过捏合轨道43分别安装于底支板41两侧的捏合块42，所述捏合块42上均设置有安装槽45，安装槽45中安装有定位辊44，所述拨动带33穿设于定位辊44之间的空间。

定位夹具16的底支板41安装于导向机台31上，其捏合块42分列于拨动带33的两侧，海缆沿着拨动带33的带面运动时，捏合块42上的定位辊44贴合于海缆的两侧沿，定位辊44呈可转动式安装于安装槽45中并且定位辊44的表面为光滑结构，从而对海缆的两侧辅助定位，从而不影响海缆的运动。

在一个实施例中；

基于上述实施例，对于定位机框13的具体实施结构，请参阅图5和图6，本实施例设计如下：

所述压合架17包括安装于定位机框13上的固定基架51和活动压板52，固定基架51和活动压板52之间设置有内压架53，所固定基架51由若干支撑栏62组成，支撑栏62之间设置有加强板61，加强板61上通过转向轴63安装有支撑斜板65，所述活动压板52上设置有连接栓64，所述支撑斜板65的另一端安装于连接栓64上。所述活动压板52上还设置有外支凸起66，所述外支凸起66通过活动栓67安装有弹簧支杆68，所述弹簧支杆68的杆端通过外支块69安装于支撑斜板65的板面上。

固定基架51呈固定安装从而用以支撑活动压板52，两侧的活动压板52朝向中线区域形成夹持式支撑，固定基架51和活动压板52之间设置有若干道内压架53；本实施例中，固定基架51包括两道支撑栏62，支撑栏62之间设置有若干加强板61，形成一个复合式稳定支架。

内压架53的主体包括支撑斜板65和弹簧支杆68，支撑斜板65、弹簧支杆68与活动压板52之间形成一个相对稳定的三角形支撑结构；并且弹簧支杆68本身为可伸缩式结构，而支撑斜板65是通过转向轴63安装于相应的加强板61上；这样内压架53支撑活动压板52，两侧的活动压板52对海缆形成夹持支撑，从而对海缆形成夹逼的趋势，从而保持定位。

同时由于海缆穿过定位机框13后，延伸至海内区域，从而该区域海缆受海水运动影响较大；一方面弹簧支杆68会对活动压板52形成弹力支撑力，对海缆的受力运动形成阻挡趋势；另一方面海缆在克服弹簧支杆68的弹性阻力后，能够使得弹簧支杆68内缩，而支撑斜板65是通过转向轴63安装，也向内侧转动，这样使得活动压板52在海缆的大幅度受力后，也能够适应性的伸缩，避免与海缆发生磨损扭曲的问题。

在一个实施例中；

基于上述实施例，对于周转机框14的具体实施结构，请参阅图7和图8，本实施例设计如下：

所述支撑架板18包括与定位机框13相对接的出料支板71、连接于出料支板71板端的周转支板72、以及连接于出料支板71板端的外沿支板73， 所述出料支板71与周转支板72之间、周转支板72与外沿支板73之间均通过活动轴78相连接。支撑架板18架设于陆地区域的边沿位置。

本实施例设计支撑架板18由出料支板71、周转支板72与外沿支板73三段通过活动轴78连接而成，从而盈合海缆从陆地区域到海洋区域的转变趋势，作业实施时，出料支板71、周转支板72与外沿支板73板面上可以设置有线槽，将海缆嵌入至线槽内，再通过适当紧度的弹性带定位。

所述周转机框14内还设置有支撑底板74，支撑底板74设置于支撑架板18的底沿并且设置有支撑底杆75，所述支撑底杆75的杆端设置有分支支架76，分支支架76的一侧设置有外支架杆77，所述外支架杆77支撑于相应的活动轴78底沿，两侧的外支架杆77与周转支板72之间设置有外支弹簧79。

所述分支支架76的另一侧设置有内支架杆81，两侧的内支架杆81于周转支板72的中线位置交汇并且安装有中位支块82，所述中位支块82通过摆向轴83安装有支撑底框84，所述周转支板72为折叠板结构，支撑底框84安装于周转支板72的折叠线区域，所述支撑底框84朝向侧沿设置有内支弹簧86，所述周转支板72安装于支撑底框84上，所述周转支板72的底平面两端设置有下沿凸起85，两侧的内支弹簧86分别支撑于下沿凸起85处。

周转支板72架设于陆地区域的边沿位置，为支撑架板18的主体结构，外沿支板73延伸至海内区域，从而将海缆导入至海内；本实施例设计支撑底板74、外支架杆77以及周转支板72之间形成框架式结构，保持对活动轴78以及周转支板72的支撑程度，避免周转支板72出现塌陷的问题。

两侧的支撑底杆75分支为外支架杆77、内支架杆81这两道支撑结构，其内支架杆81的顶部交汇并且安装有中位支块82，中位支块82通过支撑底框84抵触于周转支板72的底平面，但是周转支板72本身也是折叠板结构，从而支撑架板18整体形成可折叠翻折的趋势，从而能够盈合海缆下沉后受水压冲击所带来的影响；并且两侧的外支架杆77与周转支板72之间设置有外支弹簧79、支撑底框84的朝向侧沿设置有内支弹簧86；其中外支弹簧79对周转支板72的两端形成斜向支撑趋势，内支弹簧86对周转支板72的折叠区域形成支撑趋势；并且本实施例设计两侧的外支弹簧79于外端形成“人”字型支撑，而内支弹簧86于内端和相应的外支弹簧79再组成“人”字型支撑，从而有效抗击海浪的冲击，保证对海缆的支撑，避免海缆因为海陆之间的受力差距，而造成扭曲变形的问题。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.风电海缆铺设系统，包括承载机架以及牵引船体，所述承载机架包括导向机框、与导向机框相对接的定位机框、以及与定位机框相对接的周转机框；其特征在于，

所述导向机框内置有导向轨道，以及设置于导向轨道侧沿若干定位夹具；

所述定位机框内置有压合架，压合架分别设置于定位机框的两侧，导向轨道与压合架之间的通道相对接；

所述周转机框内置有支撑架板，所述支撑架板的末端延伸于海内；

所述牵引船体上设置有支撑架、以及安装于支撑架底端的拉动机件，拉动机件用以牵引海缆。

2.根据权利要求1所述的风电海缆铺设系统，其特征在于，所述导向轨道包括导向机台、安装于导向机台上的拨动带，所述定位夹具安装于导向机台上，导向机台上还设置若干支撑支台，所述支撑支台设置与定位夹具之间并且用以支撑拨动带。

3.根据权利要求2所述的风电海缆铺设系统，其特征在于，所述定位夹具包括安装于导向机台上底支板、设置于底支板上的捏合轨道、以及通过捏合轨道分别安装于底支板两侧的捏合块，所述捏合块上均设置有安装槽，安装槽中安装有定位辊，所述拨动带穿设于定位辊之间的空间。

4.根据权利要求1所述的风电海缆铺设系统，其特征在于，所述压合架包括安装于定位机框上的固定基架和活动压板，固定基架和活动压板之间设置有内压架，所固定基架由若干支撑栏组成，支撑栏之间设置有加强板，加强板上通过转向轴安装有支撑斜板，所述活动压板上设置有连接栓，所述支撑斜板的另一端安装于连接栓上。

5.根据权利要求4所述的风电海缆铺设系统，其特征在于，所述活动压板上还设置有外支凸起，所述外支凸起通过活动栓安装有弹簧支杆，所述弹簧支杆的杆端通过外支块安装于支撑斜板的板面上。

6.根据权利要求1所述的风电海缆铺设系统，其特征在于，所述支撑架板包括与定位机框相对接的出料支板、连接于出料支板板端的周转支板、以及连接于出料支板板端的外沿支板， 所述出料支板与周转支板之间、周转支板与外沿支板之间均通过活动轴相连接。

7.根据权利要求6所述的风电海缆铺设系统，其特征在于，所述周转机框内还设置有支撑底板，支撑底板设置于支撑架板的底沿并且设置有支撑底杆，所述支撑底杆的杆端设置有分支支架，分支支架的一侧设置有外支架杆，所述外支架杆支撑于相应的活动轴底沿，两侧的外支架杆与周转支板之间设置有外支弹簧。

8.根据权利要求7所述的风电海缆铺设系统，其特征在于，所述分支支架的另一侧设置有内支架杆，两侧的内支架杆于周转支板的中线位置交汇并且安装有中位支块，所述中位支块通过摆向轴安装有支撑底框，所述支撑底框朝向侧沿设置有内支弹簧，所述周转支板安装于支撑底框上，所述周转支板的底平面两端设置有下沿凸起，两侧的内支弹簧分别支撑于下沿凸起处。

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